[发明专利]一种提高电火工品接插性能的表面处理方法

说明书

本发明提供了一种提高电火工品接插性能的表面处理方法，采用超声波精饰表面处理工艺，由于引入超声波的作用，使得强酸溶液温度低且处理时间短，不仅不易造成基底的过腐蚀，而且可以对封接件插针表面可以起到去氧化薄膜、提高基材表面光洁度，并具有去除毛刺等功能，对插针表面存在的微小缺陷可以起到整平的作用。然后用去离子水反复清洗，在不引入杂质离子的前提下可以彻底清除插针表面的残留物，保证后续电镀过程中，促进金属Au+在电极表面均匀形核，晶粒增长速度减缓，不仅可以提高镀层与基底间的结合力，而且所得电镀金层表面光亮、致密，保证了接插件的接插性能。

技术领域

本发明涉及电火工品用封接件电镀领域，特别是涉及航天用电火工品对接插性能有特别要求的表面处理技术领域。

背景技术

玻璃-金属封接件(简称封接件)是指在氮气气氛保护下，把特殊玻璃粉和预氧化的金属外壳及插针在600～1000℃烧结而成的一种连接体。封接件广泛应用于兵器、航天、航空、船舶、石油爆破等领域，其中电火工品是其重要应用领域之一。

封接件作为电火工品的关键部件，起到支撑及连接的作用。插接端(尤其是插针)电镀镀层质量直接影响到火工品的安全性、可靠性。因此，插接端电镀镀层应当具有良好的电性能、抗化学腐蚀性，同时应具有耐高温及一定的耐磨性。为此，插接端(尤其是插针)采用表面镀金。

金属Au是最好的电镀材料。但由于纯金柔软、硬度低，为了提高镀金层硬度，通常加入Ni、Cu等合金元素，形成Au-Ni、Au-Cu等合金镀层。加入合金元素虽然可以起到提高镀层硬度的作用，但必然会导致其电阻增大(纯金的电阻为2.4p)。考虑到航天用电火工品接插件的导电性能，设计要求电镀金层必须达到99.9％的纯金。在此前提下，航天用电火工品封接件的接插端与插头在无电负荷的情况下，经过500次插拔后，应满足接插端结构完好，接插端插针镀层只允许磨损，但不允许起皮或成片脱落。目前大多数玻璃封接厂家生产的封接件经电镀后，大部分封接件接插端插针与插头插拔几次之后，用肉眼可以明显看见镀金层出现起皮或掉层现象。

目前，生产中传统封接件的表面处理方法依次包括步骤：去油脱脂、自来水清洗、酸洗、去离子水清洗、电镀金、去离子水清洗、酒精脱水、烘箱干燥。采用传统表面处理方法存在以下问题：

a.封接件插拔性能较低，采用传统电镀方法处理后，出现部分封接件接插端在与插头插拔十几次，甚至插拔几次就会出现镀金层起皮或脱落等现象，达不到航天用电火工品封接件对接插性能的要求。

b.该方法通用性差，传统的电镀方法主要适用于普通电火工品的表面处理，不适应于对接插寿命要求较高的电火工品封接件的表面处理。

c.合格率低，不利于封接件批量生产。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提高电火工品封接件接插寿命的表面处理方法，生产工艺简洁，保证了电火工品用封接件接插性能的长期稳定，进一步提高了电火工品的安全可靠性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)将烧结好的封接件放入化学溶液中进行超声波清洗，清洗温度为30～50℃，时间为1～3min；所述化学溶液以水为溶剂，溶质包括体积浓度为90～100ml/L的磷酸、体积浓度为50ml/L的硝酸、体积浓度为80ml/L的盐酸、质量浓度为30g/L的聚乙二醇、质量浓度为3g/L的磺基水杨酸和质量浓度为3～5g/L的烟酸；

2)将超声波清洗后的封接件用去离子水清洗两次，每次清洗5分钟；

3)将清洗过的封接件进行电镀金；